在污水處理過程中，pH值和污水堿度是影響處理效果的關(guān)鍵水質(zhì)參數(shù)。本文通過分析不同污水處理劑的作用機(jī)制，探討pH值和污水堿度對(duì)藥劑效能的影響，并提出針對(duì)性的投加策略，為污水處理工藝優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù)。
 
污水處理劑作用機(jī)制與分類
污水處理劑種類繁多，按功能可分為混凝劑、絮凝劑、氧化劑、還原劑等。其作用機(jī)制各異：
混凝劑（如聚合氯化鋁）：通過中和懸浮物表面電荷，壓縮雙電層，使膠體脫穩(wěn)凝聚。
絮凝劑（如聚丙烯酰胺）：通過高分子鏈吸附架橋，將微小顆粒連接成絮體。
氧化劑（如次氯酸鈉）：通過強(qiáng)氧化作用分解有機(jī)物，殺滅病原微生物。
還原劑（如亞硫酸氫鈉）：用于還原性物質(zhì)標(biāo)廢水的預(yù)處理。
 
pH值對(duì)污水處理劑效能的影響
（1）無機(jī)混凝劑
以鋁鹽為例，pH值通過影響水解產(chǎn)物形態(tài)決定混凝效果：
 
pH<4：Al3?未水解，以離子態(tài)存在，混凝效果差。
pH=6.5-7.5：生成聚合度高的Al(OH)?中性膠體，吸附架橋作用強(qiáng)，混凝效率提升40%-60%。
pH>8：Al3?水解為AlO??，膠體失穩(wěn)，混凝效果下降。
 
（2）高分子絮凝劑
陽離子型聚丙烯酰胺（CPAM）受pH影響較小，但在pH>9時(shí)，功能基團(tuán)電離度增加，過量正電荷導(dǎo)致絮體分散。陰離子型聚丙烯酰胺（APAM）在pH<5時(shí)，羧基電離受抑，絮凝作用減弱。
 
（3）氧化劑與還原劑
次氯酸鈉在pH=6-8時(shí)穩(wěn)定性較好，pH<4時(shí)易分解產(chǎn)生Cl?，降低氧化效率；pH>9時(shí)水解加速，有效氯濃度下降。亞硫酸氫鈉在pH=3-5時(shí)還原性較強(qiáng)，pH>7時(shí)氧化產(chǎn)物增多，還原能力下降。
 
污水堿度對(duì)處理系統(tǒng)的影響
污水堿度反映水體中和酸的能力，對(duì)pH值具有緩沖作用。在生物脫氮系統(tǒng)中，硝化過程每氧化1g NH?-N需消耗7.14g堿度（以CaCO?計(jì)）。當(dāng)進(jìn)水堿度不足時(shí)，pH值下降會(huì)抑制硝化菌活性，導(dǎo)致硝化效率降低。此時(shí)需補(bǔ)充堿源（如NaOH、Ca(OH)?），維持生化池堿度>100mg/L（以CaCO?計(jì)）。
 
投加策略優(yōu)化
（1）pH值調(diào)控
酸性廢水（pH<6）：投加石灰乳中和至pH=7-8，再投加混凝劑。
堿性廢水（pH>9）：先加鹽酸調(diào)節(jié)至pH=7-8，再投加絮凝劑。
實(shí)時(shí)控制：通過pH在線監(jiān)測(cè)儀聯(lián)動(dòng)加藥泵，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)。
 
（2）堿度補(bǔ)充
計(jì)算公式：需補(bǔ)充堿度=7.14×Q×ΔCNH?-N×10?3（Q為日處理水量，ΔCNH?-N為硝化需氧量）。
投加方式：采用計(jì)量泵連續(xù)投加NaOH溶液，維持生化池堿度穩(wěn)定。
 
（3）藥劑組合
混凝-絮凝聯(lián)用：先投加聚合氯化鋁（PAC）中和電荷，再投加CPAM吸附架橋。
氧化-還原協(xié)同：對(duì)含難降解有機(jī)物廢水，先投加H?O?氧化分解，再投加FeSO?還原重金屬。
 
某工業(yè)園區(qū)污水處理廠日處理量2萬m3，進(jìn)水pH=5.5-8.2，堿度波動(dòng)大。通過實(shí)施以下策略：
在調(diào)節(jié)池投加石灰乳，控制pH=7.5-8.0。
根據(jù)進(jìn)水氨氮濃度，按7.14g堿度/g NH?-N補(bǔ)充NaOH。
采用PAC+CPAM組合投加，混凝沉淀后COD去除率提高35%。
在氧化溝投加次氯酸鈉，維持余氯0.5-1.0mg/L，確保出水大腸菌群數(shù)<103CFU/L。
 
污水處理劑的效能發(fā)揮與pH值、污水堿度密切相關(guān)。通過精準(zhǔn)調(diào)控水質(zhì)參數(shù)、優(yōu)化藥劑投加策略，可顯著提升處理效率。